面试题答案
一键面试节点结构
- Redis链表：Redis链表节点结构包含前驱节点指针、后继节点指针以及存储的数据。每个节点除了数据本身外，还需要额外空间存储指针，这增加了内存开销。例如，在双向链表中，每个节点大致结构为
{prev指针, next指针, data}，指针通常占用4字节（32位系统）或8字节（64位系统）。 - 数组：数组是连续存储数据的结构，在Redis中，若数组存储简单数据类型（如整数），数据直接按顺序存储在连续内存空间，没有额外指针开销。例如存储一组整数
[1, 2, 3]，直接在内存中按顺序排列这些整数。
内存分配方式
- Redis链表：链表节点内存通常是动态分配的，每次插入或删除节点都可能涉及内存的申请与释放。例如，向链表中插入一个新节点时，需调用内存分配函数（如
malloc）为新节点分配内存空间。这可能导致内存碎片化，尤其是频繁插入和删除操作后。 - 数组：数组在Redis中，一旦分配内存，大小固定（除非重新分配）。例如，创建一个大小为100的整数数组，会一次性分配能容纳100个整数的连续内存空间。若要增加数组大小，通常需重新分配更大内存空间，并将原数据复制过去。
不同应用场景下内存占用差异对性能的影响
- 频繁插入删除场景：
- Redis链表：适合频繁插入和删除操作。由于链表节点独立分配内存，插入和删除只需修改指针，时间复杂度为O(1)。但因内存动态分配与释放，会有一定内存管理开销，且可能产生内存碎片。例如在实现消息队列时，新消息不断入队（插入链表头部），处理完的消息出队（删除链表头部节点），链表结构能高效完成这些操作，尽管有内存管理开销，但整体性能较好。
- 数组：不适合频繁插入删除操作。因为数组元素连续存储，插入或删除元素可能需要移动大量后续元素，时间复杂度为O(n)。例如在数组中间插入一个元素，后续所有元素都要向后移动，性能较差，且频繁插入删除可能导致数组频繁重新分配内存。
- 顺序访问场景：
- Redis链表：顺序访问性能较差，因为链表节点分散存储，需通过指针依次遍历，每次访问下一个节点都可能产生内存地址跳转，增加CPU缓存不命中率。例如遍历链表获取所有数据，会频繁进行指针跳转，降低访问效率。
- 数组：适合顺序访问，由于元素连续存储，CPU缓存命中率高，可利用缓存预取机制快速访问数据。例如遍历数组获取所有元素，数据在内存中连续，可高效顺序读取，性能较好。